ABA对葡萄花色苷合成相关基因表达的影响

以京优葡萄为试材．研究果实成熟过程中果皮花色苷含量及其生物合成相关酶基因和转录因子转录水平的变化．同时研究不同浓度ABA处理对花色苷含量和相关基因转录水平的影响。结果表明,葡萄果实发育进入着色期,CHSs、CHIs基因家族中的CHS3、CH12和UFGT、MybAJ、MybAl-2随花色苷合成而大量表达,其转录水平与花...     

菊花花青素苷合成关键基因表达与花色表型的关系

 以切花菊（Chrysanthemum × morifolium Ramat.）粉色花品种‘日切桃红’（‘DF-3’）和其白色花突变体（‘MD’）的舌状小花为材料,研究花青素苷生物合成途径6个结构基因和3个调节基因表达对花色表型的影响。HPLC分析结果发现,‘DF-3’舌状花中含有2种矢车菊素苷衍生物cyanidin 3-O- （6"-O-monomalonyl-beta-glucopyranoside）和cyanidin 3-O-（3",6"-O-dimalonyl-beta-glucopyranoside）,而‘MD’舌状花中不含花青素苷。半定量RT-PCR分析结果显示,在‘DF-3’中结构基因CHI、F3H、F3′H的表达模式相似,在LⅠ期（花蕾直径 < 0.5 cm）均已有表达,表达量随着花序发育上升,在HⅡ期（外层舌状花直立,未展开）达到高峰,随后逐渐下降;结构基因CHS、DFR和ANS在蕾期表达弱,在HⅡ期表达量达到高峰,随后逐渐下降;且DFR和ANS只在舌状花中表达。调节基因WD40和bHLH均先于结构基因在LⅢ时期（外层1 ~ 2轮舌状花展开）即有强烈表达;MYB在蕾期无表达,在HⅠ期才开始表达,在HⅢ期达到表达高峰。突变体中结构基因和调节基因在各发育阶段的表达量均比野生型下调,其中F3H和ANS表达极弱,DFR始终没有检测到表达信号,调节基因MYB和WD40的表达量下调,bHLH的表达量非常微弱。这些结果表明,菊花舌状花中矢车菊素苷的积累是CHS、CHI、F3H、F3′H、DFR和ANS等关键结构基因共同表达的结果,突变体中调节基因MYB和bHLH的表达下调可能与其白花形成有密切关系。     

果实花色苷合成激素调控的研究进展

色泽是果实的重要商品指标,果实的着色状况取决于花色苷的含量,而果实中花色苷的合成与植物激素关系密切.现综述了植物激素调控花色苷合成的机理研究近几年取得的进展,介绍了花色苷的种类、合成途径、控制基因及基因表达,详细阐述了果实花色苷合成过程中五大类植物激素的调控作用.     

外源6-BA对‘美乐’葡萄花色苷合成的影响

【目的】探究6-BA对葡萄花色苷合成的影响。【方法】以酿酒葡萄’美乐’为试材,喷施不同浓度的6-BA,以喷施清水为对照,研究6-BA对花色苷含量、组分及其生物合成途径相关基因表达的影响。【结果】100和200 mg·L^-16-BA处理提高了果实着色百分率和内源激素ABA的含量,其中200 mg·L^-1处理促进了花青素的积累,其含量是对照组的4.82倍,相关性分析表明200 mg·L^-1处理组的蔗糖与花色苷含量呈显著正相关。100和200 mg·L^-16-BA处理组的葡萄果实CHS1、F3’H、F3’5’H和UFGT基因的表达量在花后90 d显著提高,6-BA处理组通过影响F3’H和F3’5’H基因的表达量来影响不同花色苷的含量,从而影响果皮色泽。【结论】在果实着色后期,低质量浓度的6-BA通过提高内源激素ABA、可溶性总糖的含量以及相关基因的表达量,促进了花色苷的积累,其中200 mg·L^-16-BA处理效果更佳。     

不同生态条件杧果着色及花色苷合成相关基因表达比较

【目的】比较2个不同生态区杧果果实着色的差异,并探讨着色差异的内在机理。【方法】试验于2012年比较了‘台农1号’杧果在四川攀枝花和广东雷州2个生态区的果皮颜色、花色苷含量和花色苷合成相关基因表达模式差异。【结果】四川攀枝花地区高海拔、昼夜温差大,较低降雨量,该生态区‘台农1号’杧果果皮花色苷含量显著高于雷州地区,着色较好,果皮色度角显著低于雷州地区。花色苷合成基因Mi PAL、Mi C4H、Mi CHS1、Mi F3H1、Mi DFR和Mi UFGT的相对表达量以攀枝花地区显著高于雷州地区,其中Mi C4H、Mi CHS1、Mi F3H1、Mi DFR和Mi UFGT基因的相对表达量分别为雷州地区的130、228、63、2.7和4.3倍。【结论】四川攀枝花地区海拔高、辐射强和昼夜温差大等生态因子有利于诱导果皮中花色苷合成相关基因尤其是Mi PAL、Mi CHS1、Mi DFR和Mi UFGT的表达,促进‘台农1号’果皮着色。     

基于RNA-seq的套袋对‘天源红’猕猴桃果实花色苷合成关键结构基因表达的影响

【目的】探讨套袋对红肉猕猴桃果实生长发育过程中不同部位花色苷合成关键结构基因表达的影响,为解析光照对花色苷合成分子机制的影响提供依据。【方法】以全红型软枣猕猴桃‘天源红’为试材并对其进行套袋处理,在RNA-seq的基础上,筛选候选基因,利用实时荧光定量PCR对这些候选基因在‘天源红’盛花后7个时期的果肉样品中的表达量进行相对定量。根据荧光定量结果和聚类分析,最终确定关键候选基因,利用实时荧光定量PCR对关键候选基因在‘天源红’不同处理、不同时期、不同果实部位中的表达量进行相对定量分析,并对关键候选基因的表达量和花色苷含量进行相关性分析。【结果】12个候选基因在盛花后7个时期中的表达具有一定的规律,且各自的表达规律不尽相同。在果肉颜色明显变为红色的盛花后110 d,F3H、LDOX和F3GT的表达量较其他时期高。聚类分析结果显示,LDOX和F3GT分别聚为一类,且与其他的基因明显分开。LDOX在处理1和处理2的果肉以及处理3的果心中的表达量与花色苷含量呈极显著相关,而F3GT在处理1的果肉和处理3的果心中的表达量与花色苷含量呈极显著相关。【结论】LDOX和F3GT可能是‘天源红’果实花色苷生物合成途径中的关键结构基因。套袋抑制LDOX在‘天源红’外果皮、果肉中的表达,而一直套袋促进其在果心中的表达。套袋抑制了F3GT在果肉中的表达,而对果心中F3GT的表达无明显影响。     

根域限制对‘巨峰’葡萄花色苷代谢途径关键基因表达的影响

【目的】阐明根域限制调控葡萄果皮花色苷合成的分子机制。【方法】以‘巨峰’葡萄为试材,进行根域限制栽培处理,以传统露地栽培为对照,研究‘巨峰’葡萄果实发育过程中果皮花色苷合成相关酶基因转录水平的变化,以及根域限制对果实成熟过程中果皮花色苷合成相关酶基因转录水平的影响。【结果】PAL、4CL、CHS2、CHS3、CHI、F3H1、F3H2、DFR、LDOX、F3’H、F3’5’H、OMT、3GT、5GT的转录水平自转色期开始升高,接近成熟期下降。根域限制下‘巨峰’葡萄花色苷合成相关基因PAL和F3’H的转录表达在果实成熟的部分时期受到上调,而4CL、CHS2、CHS3、CHI、F3H1、F3H2、DFR、LDOX、F3’5’H、OMT、3GT、5GT的转录表达在转色期至成熟过程中均受到了上调,CHS1在果实发育过程中其转录表达无明显上调变化且根域限制与对照差异不大。【结论】根域限制促进了葡萄果皮花色苷合成途径中14个相关基因的转录表达。     

喷施KH_2PO_4对胡萝卜采种的影响

通过叶面喷施磷酸二氢钾(KH2PO4)溶液,对胡萝卜种株生长势、种子产量、质量和种子活力进行了研究。结果表明,种株抽薹后喷施2g·L-1KH2PO4溶液不仅可提高叶片光合速率和蒸腾速率,而且可显著提高种株的茎粗、节长、花盘横径及生物产量,可使种子产量和千粒重显著增加,种子的发芽活力显著提高。     

乙烯和葡萄糖处理对‘洛阳红’牡丹切花花色和花青素苷合成的影响

以‘洛阳红’牡丹（Paeonia suffruticosa‘Luoyanghong’）切花为试材,研究10 μL ? L-1乙烯处理、1 μL ? L-1乙烯抑制剂1-MCP处理、90 g ? L-1葡萄糖处理、90 g ? L-1葡萄糖 + 10 μL ? L-1乙烯复合处理对切花花色和花青素苷含量的影响,以蒸馏水处理为对照。研究结果表明：乙烯处理的切花花色明度增加,红度和彩度下降,花瓣花青素苷含量下降;1-MCP处理与对照无显著差异;葡萄糖处理花色明度下降,红度和彩度增加,花瓣花青素苷含量增加;葡萄糖乙烯复合处理对切花花色及花青素苷积累也有明显改善与促进作用。对花青素苷合成相关基因表达量分析的结果表明,乙烯处理对基因表达有抑制作用,而葡萄糖处理有显著的正调控作用,葡萄糖乙烯复合处理则显著缓解了单独乙烯处理对基因表达的负调控作用。葡萄糖信号和乙烯信号之间一定程度上存在互作,葡萄糖缓解了乙烯对牡丹切花花青素苷合成的抑制作用。     

遮荫对‘花手鞠’绣球花色和花青素苷组成的影响

以‘花手鞠’绣球（Hydrangea macrophylla‘Hanatemari’）为试材,研究全光照和50%遮荫对其不同开花时期花色和花青素苷组成的影响。采用英国皇家园艺学会比色卡和测色仪测定花色表型;利用高效液相色谱质谱联用技术（LC–MS）定性和定量分析花青素苷组分,并测定色素生物合成关键酶活性和金属离子含量等生理指标;运用多元线性回归法分析花色和生理指标间的关系。结果表明：与全光照相比,50%遮荫的萼片红度值（a*）更低,黄度值（b*）更高,在色彩上更偏粉色;从盛花期到末花期,全光照的花萼红度值（a*）下降88.90%;而50%遮荫仅下降65.67%,有效减缓了花萼的褪色速率。花萼中共检测到矢车菊素、天竺葵素、飞燕草素、锦葵素和矮牵牛素等5种花青素苷元形成的11种花青素苷;主要组分为飞燕草–3–O–葡萄糖苷,占总花青素苷组分的92.12%,是‘花手鞠’花萼主要的呈色物质。50%遮荫有利于花青素苷的累积,其总花青素苷含量（1 286.96μg·g-1FW）较全光照（944.10μg·g-1FW）显著增加了36.32%;初开期苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性和查尔酮异构酶（CHI）活...     

低浓度SA诱导桃叶片PGIP基因的表达变化

通过改良的CTAB方法提取桃叶片总RNA,根据桃PGIP基因开放阅读框设计特异引物,以荧光实时定量PCR技术分析低浓度SA诱导处理后桃叶片PGIP基因的表达水平变化.结果表明:0.002 mmol/L SA诱导处理桃叶片后引起PGIP基因表达水平上升,在2h出现峰值,表达峰值时(2 h)的表达量是最低点(8 h)表达量的2.4倍.清水对照在0～8 h内PGIP基因的表达几乎没有变化,由此可见,0.002 mmol/L的SA对桃叶片PGIP基因的表达有促进作用.     

桃生长素反应因子和生长素/吲哚乙酸蛋白家族基因的克隆及表达分析

生长素对果实发育起着重要的调控作用。生长素反应因子（auxin response factor,ARF）和生长素/吲哚乙酸蛋白（auxin/indoleacetic acids protein,Aux/IAA）是生长素信号转导系统中的两个关键因子,在转录水平上对生长素参与的生理活动进行调控。为探索生长素调控桃果实发育的机制,选取ARF家族的1 个基因PpARF1,Aux/IAA 家族的5 个基因PpIAA3、PpIAA9、PpIAA17、PpIAA26 和PpIAA29,克隆其全长cDNA 序列并进行生物信息学分析,对它们在桃果实不同发育时期中果皮和种子的表达进行qRT-PCR 检测。序列分析表明：这6 个基因的编码区全长分别为2 037、594、1 194、618、384 和723 bp,分别编码678、197、397、205、127 和240 个氨基酸;氨基酸序列比对分析显示桃PpARF1 蛋白序列和草莓的FvARF1（XP_004300014.1）同源性最高,达到90.56%,PpIAA 家族的5 个蛋白同源性很低,只有23.77%;荧光定量PCR 结果显示,在花后52 d（果实发育硬核期）,PpIAA3 和PpIAA17 在中果皮中的表达量显著升高;PpIAA26、PpIAA29 和PpARF1 在种子中的表达量显著升高。预示生长素可能在桃果实发育硬核期发挥着重要的调控作用。     

桃MRLK家族全基因组鉴定及蚜虫侵染后的表达分析

以Malectin(PF11721)、Malectin-like(PF12819)和Pkinase(PF07714)保守域全蛋白序列为种子序列,鉴定桃(Prunus persica)基因组中全部MRLK类受体激酶(Malectin receptor-like kinases)家族成员,并利用转录组测序分析桃绿蚜侵染不同时间MRLK在抗蚜和感蚜品系材料中的表达情况。利用生物信息学手段进行分析,共获得41个MRLK家族成员,这些基因分布在桃的8条染色体上。家族成员氨基酸数量介于391～1 035 aa,分子量44.05～115.09 kD,等电点5.38～9.16。分析系统进化树发现拟南芥、水稻和桃的MRLK家族分为5个亚组,其中桃MRLK家族成员分布在Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ亚组上。亚细胞定位预测显示该家族成员全部定位在细胞膜上。顺式作用元件预测结果显示该家族成员启动子包含光、激素以及响应生物与非生物胁迫的作用元件。桃绿蚜侵染结果表明,桃MRLK家族中19个基因在5个桃材料中均未表达,15个基因在抗蚜品系‘P5868’与其他4个材料之间无差异表达。Pp MRLK2、Pp MRLK9、Pp MRLK22...     

桃Aux/IAA家族基因鉴定及在果实成熟过程中的表达分析

通过生物信息学鉴定桃基因组中生长素/吲哚乙酸(Aux/IAA)基因家族,并对其在溶质型和硬质型桃果实成熟阶段的表达水平进行q RT-PCR检测。结果表明:桃Aux/IAA基因家族包含22个成员,这些基因集中分布在5条染色体上,以第1条染色体上含有最多,为8个。大部分Aux/IAA基因包含高度保守的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ功能域,聚类分析表明其分为10类。基因结构分析显示这些基因包含2~5个外显子。荧光定量PCR分析表明10个Aux/IAA基因在溶质型桃果实的表达量高于对应时期硬质型桃果实,其中5个基因随着溶质型桃果实的成熟上调表达,特别是ppa010303m、ppa010871m和ppa020369m。试验结果表明桃Aux/IAA家族成员在结构上高度保守,其中多个成员(尤其是ppa010303m、ppa010871m和ppa020369m等)可能参与调控桃果实的成熟。     

不同溶质桃果实的软化与乙烯合成相关基因的差异表达

以八成熟Stonyhard型桃‘霞脆’和‘有名白桃’、软溶质桃‘银花露’、硬溶质桃‘湖景蜜露’、不溶质桃‘金童6号’的果实为试材,研究了25 ℃和4 ℃贮藏条件下果实软化及乙烯生物合成途径相关基因表达水平的差异。结果显示：两种贮藏温度下,Stonyhard型桃‘有名白桃’和‘霞脆’果实释放极少量乙烯;25 ℃常温条件下,Stonyhard型桃果实硬度保持较高水平,但4 ℃低温诱导了‘有名白桃’果实软化。实时荧光定量PCR表明,软溶质、硬溶质和不溶质桃的PpACS1基因均具有高表达丰度,而Stonyhard型‘霞脆’和‘有名白桃’的表达水平极低;两种贮藏温度下,5个桃品种果实在整个贮藏期间均未检测到PpACS2和PpACS3基因的表达。此外,低温诱导了PpACO1基因在Stonyhard型桃‘霞脆’和‘有名白桃’中的表达,‘有名白桃’果实endo-PG基因受低温刺激表达也上调。说明不同肉质类型的桃贮藏期间果实软化与乙烯的生物合成关系密切,不同温度下通过调节相关基因的表达水平进而调控果实软化进程。     

洋葱成花素基因AcFT 的克隆与表达分析

 以春化后但尚未抽薹的洋葱品系‘1007’的叶片为试材,采用RT-PCR 结合RACE 的方法 克隆得到了洋葱成花素基因的cDNA 全长序列,将其命名为AcFT（GenBank 登录号为KF913629）。该基 因cDNA 全长791 bp,开放读码框为534 bp,推测其编码的蛋白由177 个氨基酸残基组成,等电点为7.89, 分子量为19.8 kD。将AcFT 与大葱、鸢尾等植物的成花素氨基酸序列进行同源性比对,结果显示洋葱与 其他植物的氨基酸序列同源性均在65%以上,其中洋葱与大葱的成花素氨基酸的同源性高达98.31%。实 时荧光定量RT-PCR 分析结果表明,洋葱AcFT 基因在抽薹前后的根、叶鞘、叶片、假茎和花序等不同部 位均有表达,尤以春化后抽薹前的叶片中表达量最高。     

茉莉花萜类合成酶基因JsTPS的克隆及其表达分析

以双瓣茉莉花[Jasminum sambac（L.）Ait]花瓣为材料,采用RT-PCR和RACE技术相结合的方法,克隆了萜类合成酶基因（JsTPS）的全长cDNA,该cDNA全长为1 884 bp,其中ORF为1 491 bp,编码496个氨基酸的蛋白,分子量56 989.7 D,与原核表达结果一致。序列分析结果表明,该基因编码的氨基酸序列与油橄榄（Olea europaea）的TPS2具有75%的同源性,同属于α-Farnesene synthase分支。采用荧光定量PCR技术检测JsTPS在茉莉花开放过程中的表达量变化,结果表明,表达量在未开放时（18：00）最低,在半开放时（22：00）达到最高。     

葡萄SnRK2家族基因的鉴定与表达分析

以‘宝石无核’(Ruby Seedless)葡萄试管苗为材料,采用RT-PCR技术,克隆得到8个葡萄Sn RK2家族基因。序列分析发现,该家族基因蛋白结构在N端相对保守,而在C端极其特异;聚类结果表明葡萄Sn RK2基因家族可以分为3个亚家族;对这8个基因所编码的蛋白质进行分析发现,其富含酸性氨基酸,且均为亲水蛋白;基因组结构分析发现Vv Sn RK2.2和Vv Sn RK2.8含有10个外显子,其他6个均含9个外显子;对蛋白二级结构分析发现8个基因编码的蛋白主要以α–螺旋、β–转角和不规则卷曲为主;亚细胞定位预测,8个基因主要定位于细胞质中。顺式作用元件分析表明,除Vv Sn RK2.1、Vv Sn RK2.2、Vv Sn RK2.6外,其他基因顺式作用元件包含ABRE、DRE/CRT、LRTE中的一个或多个。定量PCR分析表明,Vv Sn RK2的表达存在组织差异性,Vv Sn RK2.7在根中表达水平最高,是叶片的3.8倍,Vv Sn RK2.8在茎中表达水平最高,是叶片的5.0倍。0~–4℃处理后,表达水平下调幅度最小的为Vv Sn RK2.2,Vv Sn RK2.7下调幅度较大,Vv Sn RK2.8的表达水平为0;30℃处理后Vv Sn RK2.2和Vv Sn RK2.5上调表达,分别为对照的3.8倍和3.6倍;Vv Sn RK2.1和Vv Sn RK2.2与盐胁迫调节紧密相关,Vv Sn RK2.5与干旱胁迫调节密切相关。     

Isolation,cloning, and expression of five genes related to nitrogen metabolism in peach (Prunus persica L. Batsch)

An optimal dosage of nitrogen has long been known to play important roles in governing nitrogen-use efficiency and improving the yield of plants. However, there is limited information on the isolation and expression profiles of genes related to nitrogen metabolism in peach (Prunus persica L. Batsch). This study isolated five genes involved in nitrogen metabolism and evaluated the effects of a single foliar application of urea on levels of expression of these genes in the leaves of ‘Dazhenbaochiyue’ peach. Cloning resulted in the isolation of 1,767, 1,236, 1,074, 1,758, and 2,721 nt-long cDNAs with full-length open reading frames encoding 588, 411, 357, 585, and 906 amino acids representing the asparagine synthetase (AS), glutamate dehydrogenase (GDH), glutamine synthetase (GS), nitrite reductase (NiR), and nitrate reductase (NR) genes in peach, respectively. An alignment of multiple amino acid sequences revealed that the AS, GDH, GS, and NR proteins in peach shared high levels of sequence conservation or identity at the amino acid level with their homologues in Arabidopsis thaliana and grapevine (Vitis vinifera). Based on analyses of expression of the five genes in peach leaves, we demonstrated that genes related to nitrogen metabolism responded to a foliar application of urea within 2 d. This was consistent with previous reports which indicated that leaves rapidly absorbed urea-nitrogen after foliar application. Foliar application of 0.5% (w/v) urea inhibited expression of GS and NiR, but increased expression of GDH, AS, and NR compared to control leaves. The different patterns of expression of the five genes in this study suggested that their expression might reflect their various roles in nitrogen metabolism, plant N status, and responses to weather conditions such as high light intensity, temperature, or humidity, all of which affect photosynthesis. These findings provide a basis for future functional analyses of these five genes in peach.     

疏花对大久保桃中果皮细胞分裂与膨大的影响

 研究了大久保桃树〔Prunus persica (L. ) Batsch. ‘Okubo’〕疏花后果实生长发育期间果皮细胞分裂与膨大的变化。结果表明: 果皮细胞分裂一直持续到盛花后6周。疏花明显促进了花后3周内幼果中果皮的细胞分裂, 增加了果实中果皮细胞层数和果皮厚度, 这是导致成熟果实体积增大的主要原因。